Esposoma: perché il tuo corpo è una spugna di inquinanti (e come strizzarlo)

Paulina ha trentaquattro anni, è incinta del suo primo figlio e fa tutto bene. Alimentazione biologica, niente alcol, niente tabacco, yoga prenatale due volte a settimana. Il suo ginecologo è rassicurante: gli ultrasuoni sono normali, gli esami del sangue anche. Ma quando ha letto i risultati dello studio ELFE sulle donne incinte francesi, qualcosa si è rotto in lei. Nel sangue del cordone ombelicale di neonati francesi sono stati trovati fino a 43 pesticidi su 99 ricercati che superano i limiti di quantificazione¹. Quarantatre molecole chimiche nel primo bagno di sangue di un bambino che non ha ancora preso il suo primo respiro. Paulina fa tutto bene, eppure il suo bambino è già immerso in un cocktail chimico prima ancora di nascere.

Questo paradosso illustra un concetto che il Prof. Xavier Coumoul, tossicologo all’università Paris Descartes e all’INSERM, insegna al DU di Micronutrizione: l’exposoma. Questo termine, inventato dal Prof. Chris Wild del Centro Internazionale di Ricerca sul Cancro (CIRC), designa « la totalità delle esposizioni ambientali subite da un individuo, dal concepimento fino alla morte »². L’exposoma è il corrispettivo ambientale del genoma. Se i nostri geni sono il progetto di costruzione del nostro corpo, l’exposoma è l’insieme delle aggressioni che questo corpo subisce durante l’intera vita. E il Prof. Coumoul inizia la sua lezione con un’immagine affascinante: un verme nematode (C. elegans) possiede 20 000 geni. L’essere umano ne possiede 21 000. Mille geni in più del verme. I geni non spiegano tutto.

« L’ambiente, nel senso più ampio, spiega la maggioranza delle malattie croniche. A seconda della definizione adottata, la sua parte nella patologia cambia considerevolmente. » Prof. Xavier Coumoul, DU MAPS 2020, lezione #04 “Exposoma e detossificazione”³

Se cerchi di capire perché sei stanco, perché i tuoi ormoni si guastano, perché la tua tiroide rallenta o perché il tuo sistema immunitario si scatena nonostante un’alimentazione corretta, la risposta potrebbe trovarsi in ciò che respiri, in ciò che applichi sulla tua pelle e in ciò che accumuli nel tuo tessuto adiposo da trent’anni o quarant’anni senza saperlo.

I tuoi geni caricano il fucile, l’ambiente preme il grilletto

Il Prof. Coumoul inizia la sua lezione con un ricordo fondamentale che rimette in prospettiva la genetica così come la comprendiamo abitualmente. L’essere umano condivide il 99,9% del suo genoma con altri esseri umani. Le differenze tra gli individui si trovano nello 0,1% delle variazioni genetiche. Eppure, le incidenze di cancri, diabete, malattie autoimmuni e disturbi tiroidei variano considerevolmente da un paese all’altro, da una regione all’altra, da una generazione all’altra. Quando donne giapponesi, che hanno un basso tasso di cancro al seno in Giappone, emigrano in California, il loro rischio raggiunge quello delle donne americane in una o due generazioni⁴. Lo stesso genoma, ambiente diverso, risultato diverso.

Lo studio Rappaport et al. (2014), citato nella lezione, quantifica il contributo degli agenti ambientali alle malattie croniche. I risultati sono inequivocabili: la componente ambientale è « tutt’altro che trascurabile ». Il Prof. Coumoul classifica gli agenti patogeni in tre categorie. Gli agenti fisici (UV, temperatura, radiazioni ionizzanti). Gli agenti biologici (virus, batteri). E gli agenti chimici, che costituiscono il cuore del suo insegnamento: idrocarburi policiclici aromatici (IPA), interferenti endocrini (IE), inquinanti organici persistenti (IOP), metalli pesanti, pesticidi, solventi, plastificanti, additivi alimentari.

Ciò che rende l’argomento così complesso è che non siamo mai esposti a un singolo agente. Siamo costantemente esposti a miscele di centinaia di molecole contemporaneamente. Il Prof. Coumoul riassume questa realtà con una franchezza disarmante: « Una particella di polvere, una particella atmosferica, il fumo di tabacco contengono migliaia di molecole. Più di 100 000 molecole chimiche sono nel nostro ambiente. Abbiamo conoscenze solo su poche migliaia. »⁵

In naturopatia, Marchesseau parlava di tossemia esogena: l’accumulo di sostanze estranee nell’organismo che sovraccarica gli emuntori e degrada il terreno. Il concetto di exposoma è la traduzione scientifica moderna di questa intuizione vecchia di cento anni. Tranne che ora abbiamo le prove epidemiologiche, gli studi sperimentali e i meccanismi molecolari per sostenerla.

Interferenti endocrini: quando l’ormone è un impostore

Gli interferenti endocrini sono gli inquinanti più pubblicizzati, e a ragione. La loro definizione da parte dell’OMS nel 2012 è senza ambiguità: « Una sostanza esogena che altera le funzioni del sistema endocrino e di conseguenza provoca effetti nocivi in un organismo intatto, nella sua discendenza o in sottopopolazioni. »⁶

Il Prof. Coumoul ripercorre la storia della loro scoperta. Nel 1962, Rachel Carson pubblica Silent Spring, che per la prima volta avverte degli effetti dei pesticidi organoclorurati (DDT) sulla fauna. Nel 1991, la conferenza di Wingspread riunisce i primi scienziati che formalizzano il concetto di perturbazione endocrina. Le prime osservazioni sono ecotossicologiche: malformazioni dell’apparato riproduttivo negli alligatori dei laghi contaminati in Florida, ermafroditismo negli anfibi esposti all’atrazina. La trasposizione all’uomo segue naturalmente, basata sul confronto dei meccanismi d’azione.

I bersagli molecolari degli IE sono molteplici. Gli ormoni steroidei (estrogeni e androgeni) sono i più studiati, ma il Prof. Coumoul insiste sul fatto che gli IE colpiscono anche gli ormoni tiroidei (il che spiega l’attuale epidemia di disormonalità tiroidea), i neurotrasmettitori, l’insulina e i segnali coinvolti nello sviluppo embrionale. Centouno pesticidi su duecentottantasette valutati dall’EFSA colpiscono la tiroide⁷. È più di un terzo.

I meccanismi della perturbazione endocrina sono vari. Un IE può fissarsi su un recettore ormonale e attivarlo (effetto agonista), bloccare un recettore e impedire all’ormone naturale di agire (effetto antagonista), modificare gli enzimi di sintesi ormonale (come l’aromatasi, che converte gli androgeni in estrogeni), o perturbare i trasportatori ematici degli ormoni. I bersagli molecolari identificati nella lezione sono i recettori (ER, AR, TR), gli enzimi (CYP, aromatasi) e i trasportatori. Come spiego nell’articolo sugli interferenti endocrini in cucina, queste molecole sono onnipresenti nella nostra quotidianità: imballaggi alimentari in plastica, rivestimenti antiaderenti, cosmetici, imballaggi, acqua del rubinetto.

IOP: gli inquinanti che non se ne vanno mai

Il Prof. Coumoul dedica un’intera parte della sua lezione agli inquinanti organici persistenti (IOP). Il loro nome dice tutto: persistono. A differenza dei bisfenoli o dei ftalati che vengono metabolizzati ed escreti in poche ore o giorni, gli IOP resistono al metabolismo degli xenobiotici e si accumulano nell’organismo per anni, persino decenni.

Due proprietà li distinguono dagli altri inquinanti. La loro lipofilicità (affinità per i grassi) fa sì che si concentrino nel tessuto adiposo, nel fegato e nel cervello. La loro resistenza al metabolismo epatico fa sì che, una volta entrati nell’organismo, siano eliminati molto lentamente. Gli IOP più conosciuti sono le diossine (TCDD), i PCB (policlorobifenili), i pesticidi organoclorurati (DDT, HCH, clordano) e i ritardanti di fiamma bromurati (PBDE).

L’esempio più colpente della lezione è quello dell’Agente Arancio, il defogliante massicciamente spruzzato dall’esercito americano in Vietnam, altamente contaminato da TCDD (diossina). Gli studi epidemiologici sui veterani e sulle popolazioni vietnamite esposte mostrano un aumento massiccio del diabete di tipo 2, dei cancri e delle malformazioni congenite⁸. Ma il Prof. Coumoul non si limita alle esposizioni accidentali o militari. Cita gli studi recenti condotti sulla popolazione generale: lo studio NHANES (popolazione americana, 1999-2002) mostra un’associazione significativa tra le concentrazioni ematiche di due diossine e il rischio di diabete di tipo 2⁹. E questa associazione è osservata a dosi di esposizione cronica bassa, quelle a cui siamo tutti sottoposti quotidianamente.

Lo studio di Ruzzin et al. (2010) conferma queste osservazioni nel topo: animali nutriti con olio di salmone contaminato da IOP sviluppano una steatoepatosi importante (fegato grasso), insulinoresistenza e sindrome metabolica, anche senza dieta ipercalorica. Pierre et al. (2014) mostrano che un’esposizione settimanale di topi a TCDD induce disturbi metabolici. Il collegamento tra IOP e insulinoresistenza non è più un’ipotesi: è un fatto sperimentale.

Il tessuto adiposo: amico o nemico?

Un concetto affascinante emerge dalla lezione: il ruolo paradossale del tessuto adiposo di fronte agli IOP. Il Prof. Coumoul cita i lavori di Jandacek, Geyer e Lassiter che mostrano una correlazione tra la massa grassa degli animali e la loro sopravvivenza a un’esposizione acuta a diossina. Più l’animale è grasso, più sopravvive. Il Prof. Coumoul riassume questa osservazione con una formula provocatoria: « Survival of the Fattest: Sopravvivenza dei più grassi »¹⁰.

Il meccanismo è logico. Gli IOP, lipofilici, si concentrano nel tessuto adiposo piuttosto che negli organi vitali (cervello, fegato, reni). Il tessuto grasso agisce come una trappola protettiva: sequestra gli inquinanti e protegge i tessuti nobili. Ma questa protezione ha un rovescio della medaglia. Quando il tessuto adiposo si scioglie, durante una dieta dimagrante per esempio, gli IOP immagazzinati vengono bruscamente rilasciati in circolazione. È lo studio di Hue (2006) pubblicato in Obesity Surgery che dimostra questo fenomeno nei pazienti sottoposti a chirurgia bariatrica¹¹.

Questo fenomeno ha implicazioni pratiche importanti in naturopatia. Quando un paziente mi consulta per una perdita di peso e sospetto un carico tossico significativo (esposizione professionale, vita in zona industriale o agricola, consumo di pesce predatore), non avvio mai una dieta restrittiva brutale. Inizio sempre con un drenaggio epatico preliminare di quattro o sei settimane per preparare il fegato a metabolizzare gli IOP che verranno rilasciati. È il principio della detox di primavera adattato a un contesto tossicologico reale.

L’effetto cocktail: quando niente più niente è qualcosa

Questo è probabilmente il concetto più inquietante della lezione. Il Prof. Coumoul cita la formula di Raymond Devos: « Niente, è niente. 2 volte niente, è quasi niente. Ma 3 volte niente, è già qualcosa. »¹² Applicata alla tossicologia, questa battuta riassume l’effetto cocktail: sostanze individualmente non tossiche a basse dosi possono diventare tossiche quando mescolate.

Lo studio di Kortenkamp (2007) è il pilastro sperimentale di questo concetto. Mostra che la somma di dosi al di sotto della soglia di diversi interferenti endocrini può superare la soglia tossica normativa, quella che dovrebbe proteggerci. La nostra normativa valuta la tossicità sostanza per sostanza, isolatamente. Ma nella vita reale, non siamo mai esposti a una sostanza isolata. Siamo esposti contemporaneamente a decine, se non centinaia di molecole che interagiscono tra loro secondo meccanismi di additività, sinergia o antagonismo ancora « mal caratterizzati » secondo le stesse parole del Prof. Coumoul.

Questo spiega perché puoi avere sintomi mentre ogni misura individuale è « entro i limiti ». Il bisfenolo nella tua lattina di conserva è sotto la soglia. Il ftalato nel tuo shampoo è sotto la soglia. Il pesticida nella tua mela è sotto la soglia. Ma la combinazione dei tre nel tuo organismo potrebbe superare una soglia che nessuno ha mai misurato, perché nessuno misura i cocktail.

I 7 sfide della tossicologia moderna

Il Prof. Coumoul identifica sette sfide che la tossicologia deve affrontare per comprendere il reale impatto dell’exposoma sulla salute¹³.

La prima è la qualità dell’esplorazione dell’esposizione. Come misurare a che cosa un individuo è stato esposto durante quarant’anni? I biomarcatori (metaboliti urinari, addotti al DNA, dosaggi ematici) catturano solo un istante T dell’esposizione. Il metagenomica intestinale, il metaboloma e gli approcci omici aprono nuove piste ma rimangono sperimentali.

La seconda è la questione delle miscele. L’additività (1+1=2), la sinergia (1+1=5) e l’antagonismo (1+1=0,5) sono i tre scenari possibili quando due sostanze si incontrano nell’organismo. La normativa attuale ignora queste interazioni.

La terza è il tempo. La reiterazione dell’esposizione (tabagismo quotidiano per trent’anni), la persistenza interna (diossina nel tessuto adiposo) e gli effetti differiti (esposizione in utero, malattia quarant’anni dopo) rendono la valutazione dei rischi estremamente complessa.

La quarta è la dose. Paracelso affermava nel XVI secolo che « la dose fa il veleno ». Ma gli interferenti endocrini hanno mostrato che la relazione dose-effetto non è sempre lineare. Alcune sostanze sono più tossiche a dose molto bassa che a dose media (curva a U invertita). Il dogma di Paracelso è scosso.

La quinta è la rilevanza dei modelli sperimentali. I topi da laboratorio non sono umani. Le estrapolazioni interspecie rimangono una fonte di incertezza importante.

La sesta è la vulnerabilità di certi stadi dello sviluppo. Il feto, il neonato, il bambino prepubere e la donna incinta sono infinitamente più vulnerabili dell’adulto. Il sistema nervoso centrale si sviluppa dalla terza settimana in utero a venti anni. Il sistema immunitario matura dall’ottava settimana prenatale a dieci anni. Un’esposizione durante queste finestre critiche può avere conseguenze irreversibili che si riveleranno solo decenni dopo. È il concetto di programmazione dello sviluppo o tossicità dello sviluppo, potenzialmente mediata da meccanismi epigenetici.

La settima è un ritorno su ciò che credevamo di sapere. I paradigmi della tossicologia classica sono messi in discussione dagli IE, dagli effetti cocktail e dalla tossicità dello sviluppo. Come riassume Coumoul: occorre « rivedere ciò che credevamo di sapere ».

Il metabolismo degli xenobiotici: la tua macchina per disintossicare

Il Prof. Coumoul illustra il sistema di detossificazione epatica in tre fasi, un sistema che il naturopata deve conoscere intimamente per accompagnare efficacemente i suoi pazienti¹⁴.

La fase I è assicurata dai citocromi P450 (CYP), una famiglia di enzimi che rendono lo xenobiotico più reattivo attraverso ossidazione, riduzione o idrolisi. Il CYP3A4 è il più abbondante e metabolizza circa il 50% dei farmaci. Il CYP1A1, il CYP2E1 e il CYP2D6 sono altri enzimi importanti. Questi enzimi sono regolati da recettori nucleari (AhR, PXR/CAR, PPAR) che rilevono la presenza di xenobiotici e adattano l’espressione enzimatica. È un meccanismo di adattamento allo stress.

La fase II coniuga il metabolita di fase I con una molecola idrofila (glutatione, acido glucuronico, solfato, glicina, acetile) per renderla solubile in acqua e quindi escretabile. Il glutatione è il coniugante più importante. Ecco perché la NAC (N-acetilcisteina), precursore del glutatione, è uno strumento fondamentale in naturopatia tossicologica.

La fase III espelle il coniugato fuori dalla cellula epatica verso la bile (eliminazione fecale) o verso il sangue (eliminazione renale) tramite trasportatori di membrana (glicoproteina P, MRP, OATP).

Questo sistema funziona magnificamente quando è correttamente nutrito. Ma può essere sopraffatto quando l’esposizione è troppo importante, quando i cofattori sono insufficienti (carenze di zinco, magnesio, vitamine B, glutatione), o quando il fegato è già sovraccarico da alcol, farmaci o steatosi epatica. La fase I in particolare genera intermedi reattivi che possono essere più tossici della molecola originale. Se la fase II non tiene il passo, questi intermedi si accumulano e creano stress ossidativo.

Protocollo naturopatico di riduzione dell’exposoma

Ecco il protocollo in tre assi che uso in consulenza per i pazienti la cui valutazione suggerisce un sovraccarico tossico.

Primo asse: ridurre l’esposizione. Passare a un’alimentazione biologica il più possibile. Sostituire i contenitori di plastica con vetro e acciaio inox. Scegliere cosmetici certificati biologici senza ftalati né parabeni. Filtrare l’acqua potabile (carbone attivo minimo, osmosi inversa se il budget lo consente). Aerare il proprio alloggio quotidianamente (gli inquinanti dell’aria interna sono spesso più concentrati che all’esterno). Evitare i pesci predatori in cima alla catena alimentare (tonno rosso, pesce spada) che bioconcentrano il metilmercurio, e privilegiare i pesci grassi piccoli (sardine, sgombri, acciughe) per gli omega-3.

Secondo asse: supportare la detossificazione epatica. Le crucifere (broccoli, cavoli, cavolfiore, cavolini di Bruxelles) contengono sulforafano, potente induttore degli enzimi di fase II tramite la via NRF2 (citata da Coumoul come uno dei recettori chiave della risposta allo stress ossidativo). La NAC (600-1200 mg al giorno) sostiene la sintesi di glutatione. Il cardo mariano (silimarina) protegge l’epatocita. Il desmodium (Desmodium adscendens) è l’epato-protettore di riferimento nella fitoterapia tropicale. Le vitamine del gruppo B, il magnesio e lo zinco sono cofattori indispensabili dei citocromi P450 e degli enzimi di coniugazione.

Terzo asse: favorire l’eliminazione. La traspirazione (sauna a infrarossi, sport) permette di escretare certi inquinanti per via cutanea. Un transito intestinale regolare evita il riassorbimento delle tossine coniugate escrete nella bile (ciclo entero-epatico). Un’idratazione sufficiente (1,5-2 litri di acqua filtrata al giorno) sostiene l’eliminazione renale. E in caso di perdita di peso programmata in un paziente potenzialmente esposto, quattro o sei settimane di drenaggio epatico preliminare prima di qualsiasi restrizione calorica.

L’epigenetica: l’eredità tossica transgenerazionale

Il Prof. Coumoul conclude la sua lezione con un concetto che fa girare la testa: gli effetti transgenerazionali dell’exposoma. I lavori di Jirtle e Skinner (2007) mostrano che l’esposizione di un organismo a certi inquinanti può modificare l’espressione dei suoi geni tramite meccanismi epigenetici (metilazione del DNA, modificazioni degli istoni, RNA non codificanti) e che queste modificazioni possono trasmettersi alle generazioni successive¹⁵.

Concretamente, l’esposizione di una donna incinta a un interferente endocrino può colpire non solo il suo bambino, ma anche i suoi nipoti, tramite modificazioni epigenetiche che si trasmettono per la linea germinale. È quello che si chiama programmazione dello sviluppo: un’esposizione durante la finestra critica dello sviluppo embrionale può programmare malattie che appariranno solo decenni dopo, a un’età in cui nessuno farà il collegamento con un’esposizione prenatale.

È la ragione per cui Paulina aveva ragione di preoccuparsi. Non perché bisogna vivere nell’angoscia, ma perché la prevenzione inizia prima del concepimento. La consulenza di preconcepimento, che dettaglio nell’articolo sulla gravidanza e la micronutrizione, dovrebbe sistematicamente includere una sezione tossicologica: riduzione dell’esposizione agli IE, drenaggio epatico delicato, ottimizzazione delle riserve di glutatione e di micronutrienti protettivi.

Quando consultare e limiti dell’approccio

La tossicologia ambientale è un campo complesso e in continua evoluzione. Non si tratta di cadere nella paura né nella negazione. Gli inquinanti esistono, i loro effetti sono documentati, e abbiamo strumenti per ridurre la nostra esposizione e supportare la nostra disintossicazione. Ma non si tratta nemmeno di trasformare ogni consulenza in una catastrofe chimica.

La valutazione di primo intento che consiglio in caso di sospetto sovraccarico tossico comprende un profilo epatico completo (transaminasi, gamma-GT, fosfatasi alcalina), un dosaggio di glutatione ridotto, una valutazione dello stress ossidativo (TBARS, SOD, GPx) e, a seconda del contesto, un dosaggio dei metalli pesanti urinari (provocato da DMSA se necessario). I dosaggi di IOP ematici (PCB, diossine, pesticidi organoclorurati) esistono ma rimangono costosi e poco accessibili nella pratica corrente.

La buona notizia è che il nostro corpo possiede un sistema di disintossicazione di una potenza straordinaria. Bisogna semplicemente nutrirlo correttamente, non sovraccaricarlo, e lasciargli il tempo di fare il suo lavoro. Come conclude il Prof. Coumoul con pragmatismo: « Quali soluzioni? È una questione societaria, di produzione, di manifattura e di consumo. » La risposta individuale, quella che possiamo controllare, passa per la conoscenza, la prevenzione e l’accompagnamento naturopatico del terreno.

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Per approfondire

• Tiroide e fegato: il duo che ignori e che spiega tutto
• Acetilcolina: il neurotrasmettitore dimenticato della tua memoria
• Alzheimer: la malattia metabolica che puoi prevenire 20 anni prima
• Anemia: comprendere le cause profonde e agire naturalmente

Fonti

Footnotes

1. Coumoul X. DU MAPS 2020, lezione #04. Diapositiva: dati pesticidi bambini. ↩

2. Wild C. The exposome: from concept to utility. Int J Epidemiol. 2012;41(1):24-32. Citato in diapositiva Coumoul. ↩

3. Coumoul X. DU MAPS 2020, lezione #04 “Exposoma e detossificazione”. Diapositiva introduttiva. ↩

4. Rappaport SM et al. Environment and Disease Risks. EHP 2014. Citato in diapositiva Coumoul. ↩

5. Coumoul X. DU MAPS 2020, lezione #04. Diapositiva: « L’universo chimico: più di 100 000 molecole. » ↩

6. IPCS 2002, OMS 2012. Definizione ufficiale degli interferenti endocrini. Citato in diapositiva Coumoul. ↩

7. EFSA. Valutazione di 287 pesticidi sulla tiroide: 101 colpiscono la funzione tiroidea. Citato in lezione Castronovo DU MAPS. ↩

8. Lee DH et al. Endocrine Reviews, Agosto 2014, 35(4):557-601. Agente Arancio e TCDD. Citato in diapositiva Coumoul. ↩

9. Coumoul X. DU MAPS 2020, lezione #04. Diapositiva NHANES 1999-2002: diossine e diabete tipo 2. ↩

10. Jandacek RJ et al. 2005; Geyer HJ et al. 1997; Lassiter RR, Hallam TG. 1990. « Survival of the Fattest. » Citato in diapositiva Coumoul. ↩

11. Hue O. Obes Surgery. 2006. Rilascio degli IOP durante la perdita di peso. Citato in diapositiva Coumoul. ↩

12. Kortenkamp A. EHP 2007. Effetti combinati degli interferenti endocrini. Citato in diapositiva Coumoul. ↩

13. Coumoul X. DU MAPS 2020, lezione #04. Diapositive: « Le 7 nuove sfide della tossicologia. » ↩

14. Coumoul X. DU MAPS 2020, lezione #04. Diapositive: « Metabolismo degli xenobiotici: 3 fasi. » ↩

15. Jirtle RL, Skinner MK. Environmental epigenomics and disease susceptibility. Nature Reviews Genetics. 2007;8:253-262. Citato in diapositiva Coumoul. ↩